199574. lajstromszámú szabadalom • Eljárás alkálikloridos vizes oldatok elektrolíziséhez használható elektród előállítására
3 HU 199574 B 4 Kísérleti ciklusok száma_____________1-3 4-6 7-9 10-12 13-15 16-18 AZ aktív anyag fogyása egymást követő 3 ciklusonként (mg/cm2) 0,595 0,610 0,140 0,180 0,190 0,170 Az OPTA-elektród, összehasonlítva a grafit-elektródokkal alkálifémek kloridjainak elektrolízisénél, lehetővé teszi a klórfejlődés túlfeszültségeinek a csökkenését és lehetővé teszi az elektrolizáló berendezésben a feszültség csökkenését, ezen túlmenően pedig 200 kW/h energiamegtakarítás érhető el marónátron tonnánként (a megtakarítás 100%ra van vonatkoztatva), továbbá az elekrolízissei a termék tisztaságának javulása is elérhető, és az anód élettartama 2—8 hónapról 5—7 évre növelhető meg, emellett az elektrolizáló berendezés javítási és előállítási költségei is jelentősen csökkennek. Az OPTA-elektródoknak azonban viszonylag nagy a nemesfém fogyása, amely különösen érzékelhető az elektródok méretezésénél, nem kielégítő a bevonat ellenállóképessége olyan közegben, amikor egyszerre fejlődik oxigén és klór. Ekkor az elektród-bevonat a még kielégítő ruténium tartama mellett is cserére szorul. Ezek a fent említett tényezők az elektródnak az üzembiztos működését, különösen ioncserélő diafragmás szűrőt is alkalmazó elektrolízisnél erősen lecsökkentik. A találmánnyal feladatul tűztük ki egy olyan eljárás kidolgozását alkálikloridos oldatok elektrolíziséhez használható elektródok előállítására, ahol az aktív bevonat összetételét úgy álapítottuk meg, hogy az lehetővé teszi, hogy ezek az elektródok olyan közegben is stabil feszültséget biztosítsanak és tartósan működtethetők legyenek, ahol egyidejűleg képződik oxigén és klór. A találmány tehát eljárás alkálikloridos vizes oldatok elektrolíziséhez használható elektród előállítására, ahol passziválható például titán hordozóra annak zsírtalanitását és passziválását követően titán-, iridium- és ruténiumdioxidból álló bevonatot alakítunk ki vizes oldattal történő impregnálással vagy abból történő kicsapatással, majd a bevonattal ellátott hordozót szárítjuk és izzítjuk, amelynek során olyan bevonatot alakítunk ki több rétegben, ahol a titándioxid mól.aránya az iridiumdioxid és ruténiumdioxid együtteséhez (1:1) — (3:1), és az iridiumdioxid és ruténium dioxid mólaránya (0,75:1) — (3:1). majd az ezzel a bevonattal ellátott hordo- 20 zót 100—400°C-on szárítjuk és '200—600°C- on izzítjuk. A találmány szerinti elektród elektrolízisénél nagyban növeli az aktív bevonatnak az állóképességét, amelyet az aktív tömeg 25 veszteségeként értékelünk ki. Az aktív tömeg veszteségét az ismert változó polaritású és amalgálódásos eljárással értékeljük ki, mégpedig olyan elektrolízisnél, ahol maga az elektrolízis igen nehéz körülmények között megy 30 végbe (az elektrolit 200 g/1 NaOH), és ilyen körülmények között a találmány szerinti elektród ellenállóképessége 1,5—2-szeres mint az US 3,984,751 számú szabadalomban ismertetett 2 és 3 próbadaraboké, és több, mint két- 35 szerese a SU-PS 369923 számú szerzői tanúsítványban ismertetett OPTA-elektródoké. A villamos paraméterek stabilitása az OPTA-elektródokkal szemben különösen ott érzékelhető, ahol lényegesen több az oxigén, mint 40 a klór. A találmány szerinti elektród stabilitása az OPTA-elektródokkal összehasonlítva 1,5—2-szeres. A találmány szerinti eljárással készült elektródnál előnyös, ha a titándioxid mólará- 4g nya az iridiumdioxid és a ruténium dioxid öszszegéhez (1,75:1) — (3:1) és az iridiumdioxid mólaránya a ruténiumdioxidhoz (0,75: :1) - (1,75:1). A találmány szerinti eljárás során eljár- 50 hatunk úgy is, hogy a titándioxid mólaránya az iridiumdioxid és ruténiumdioxid összegéhez (1,25:1) — (2,5:1), míg az iridiumdioxid mólaránya a ruténiumdioxidhoz (1,25:1) — (2,5:1). 55 A találmánnyal elért célok és előnyök a továbbiakban a leírásban szereplő példák segítségével kerülnek részletesebben ismertetésre. Alkálikloridos oldatok elektrolízisénél alkalmazott elektródok általában fémből készülöm nek, mégpedig olyan fémből, amelyek anódpolarizációval szemben passzíváivá vannak. Ilyen fém például a titán, tantál, cirkónium, nióbium vagy ezek ötvözetei, amely fémek a mindenkori elektród alapját képezik. Az elektród alapjának az alakja külön- 65 böző lehet. Lehet kiképezve egyszerűen sík3
